专利名称：空调机的室外机用驱动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有使室外机接收压缩机通断信号用的信号线连接部的分体式空调机，尤其涉及一种根据从室内机来的通断信号而使压缩机进行能力控制运转的空调机的室外机用驱动控制装置。
因此，曾考虑把一般热泵方式的空调机改造成变频方式的空调机。但该控制方法与前者有很大差别，所以，这种改造并不容易。以下详细说明作为本发明的适用对象的一般热泵方式空调机的构成，并且说明与变频方式空调机的差异。
图17是一般热泵空调机的控制电路图。该空调机用多条连接线3来连接室内机1和室外机2。室内机1具有电源连接端子11和室内机侧连接端子13。其中，电源连接端子11由电源线连接部L·N和接地线连接部E构成，室内机侧连接端子13由电源线连接部N、和发送压缩机的通·断信号用的第1信号线连接部、发送室外风机的通·断信号用的第2信号线连接部、把四通阀切换到冷气侧或暖气侧用的通断信号发送用的第3信号线连接部、以及接地线连接部E构成。
并且，电源连接端子11的电源线连接部N被直接连接到室内机侧连接端子13的电源线连接部N上；电源连接端子11的电源线连接部L通过构成室内控制部12的压缩机用继电器接点18A、室外风机用继电器接点18B和四通阀用的继电器接点18C，被连接到室内机侧连接端子13的第1、第2和第3信号线连接部上。室内控制部12具有微型计算机装置(以下简称为MCU)14，根据温度传感器16所测出的室内温度、以及由温度传感器17所测出的室内热交换器的温度等，来控制室内风机15，同时控制继电器接点18A、18B和18C的通断状态。
另一方面，室外机2具有与室外机侧连接端子21相连接的压缩机22、室外风机23和四通阀25。其中，室外机侧连接端子21，其构成部分有电源线连接部N、接收压缩机通断信号用的第1信号线连接部、接收室外风机通断信号用的第2信号线连接部、把四通阀切换到冷气侧或暖气侧用的通断信号发送用的第3信号线连接部、以及接地线连接部E，该连接端子21通过多条连接线3被连接到室内机侧信号线连接部13的对应的连接部上。
并且，在室外机2中，压缩机22的一端被连接在第1信号线连接部上，其他端被连接到电源线连接部N上，另外，进相线圈端子通过电力电容器26而被连接在电源线连接部N上。室外风机23的一端被连接在第2信号线连接部上，其他端被连接在电源线连接部N上，另外，进相线圈端子通过电力电容器24被连接在电源线连接部N上。四通阀25的一端被连接在第3信号线连接部上，其他端被连接在电源线连接部N上。
利用上述构成，构成室内控制部12的MCU14根据从外部指定的运转方式，温度传感器16、17所检测的温度，对室内风机15的运转、停止进行控制，同时对继电器接点18A、18B和18C进行通断控制。该通断通信号通过连接线3被发送到室外机2内。这样来对压缩机22的运转和停机、室外风机23的运转和停机，四通阀25的励磁和去励磁进行控制，进行众所周知的暖气运转，冷气运转和除霜运转。
与此相比，变频方式的空调机因不是本发明的适用对象，所以，其附图省略，仅对其概况说明如下。
遥控器的指令和从温度传感器来的信号，由构成室内控制部的MCU进行运算处理，除室内风机内风量外的运转内容作为串行信号通过连接线被传送到室外机内。交流电源通过室内控制部的功率继电器被供给到室外机内。供给到室外机的电源电压在统称为变频装置的变频部内被变换成直流，另外，在变频部变成模拟三相交流。作为从室内控制部来的运转指令信号的串行信号，由构成室外控制部的MCU来读出其内容，对室外机的传感器信息进行混合运算，把决定的实际运转频率信号作为驱动信号，供给到变频部内。变频部利用驱动信号来对晶体管组件进行开关，形成三相交流，输出到压缩机内。
如上所述，一般热泵方式空调机和变频方式空调机，在其构成和信号处理方面，室内机之间不同，室外机之间也不同，另外，被传送的信号也不同。所以，要使一般热泵方式的空调机具有变频方式空调机的功能，从系统上看是因难的。
本发明是考虑到上述情况而提出的，其目的在于提供一种原封不动地使用一般热泵方式的室内机，只要安装到室外机上即可作为变频方式的空调机的空调机的室外机用驱动控制装置。
发明的公开本发明的空调机的室外机用驱动控制装置是一种分体式空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于具有变频装置，用于向压缩机供应可变频率的电力；以及控制装置，用于对变频装置进行控制，以便当通过信号线连接部而接收的压缩机通·断信号从切断状态变化为接通状态时，压缩机的转速徐徐上升。
并且，本发明的空调机的室外机用驱动控制装置，是分体式空调机的室外机用驱动控制装置，其具有专门用于在室外机中接收压缩机通断信号的信号线连接部，其特征在于具有变频装置，用于向压缩机供应可变频率电力；以及控制装置，用于对变频装置进行控制，以便当通过信号线连接部接收的压缩机通断信号从切断状态变换到接通状态时，压缩机的转速上升到预先设定的转速。
这些空调机的室外机用驱动控制装置，也可以在压缩机通断信号从接通状态变化到切断状态时，由控制装置对变频装置进行控制，使压缩机的转速徐徐下降。
再有，当压缩机的通断信号从接通状态变化到切断状态时，也可以由控制装置来控制变频装置，使压缩机的转速降低到比预先设定的转速值低的最低转速。
再者，控制装置在使压缩机转速下降到最低转速时，使转速徐徐下降。
本发明的空调机的室外机用驱动控制装置是分体式空调机的室外机用驱动控制装置，其具有专门用于在室外机内接收压缩机通断信号的信号线连接部，其特征在于具有变频装置，用于向压缩机供应变频电力；以及控制装置，其中包括用于累计压缩机通断信号从切断状态变化到接通状态后的接通状态持续时间的定时装置，用于对变频装置进行控制，以便根据接通状态的持续时间的长短来调整压缩机的转速。
通过采用这种构成，能直接使用一般热泵方式的室内机，只要把上述驱动控制装置安装到室外机内即可作为变频方式的空调机。
本发明的空调机的室外机用驱动控制装置是分体式空调机的室外机用驱动控制装置，其具有专门用于在室外机内接收压缩机通断信号的信号线连接部，其特征在于具有变频装置，用于向压缩机供应变频电力；以及控制装置，其具有用于累计压缩机通断信号从接通状态变化到切断状态后再返回到接通状态的切断状态特续时间的定时装置，用于对变频装置进行控制，以便根据切断状态的持续时间的长短来调整返回到接通状态后的压缩机转速。
在此情况下，控制装置也可以这样控制变频装置，即当切断状态的持续时间超过了预先设定的设定值时，提高压缩机的转速。并且，该设定值也可以设定许多个，使其大小不同。
通过采用这种构成，也可达到以下效果能直接使用一般热泵方式的室内机，只要把控制装置安装到室外机上，即可作为变频方式的空调机，此外还能利用与要求能力符合的频率来进行起动，并且能避开断续运转。
本发明的空调机的室外机用驱动控制装置是分体式空调机的室外机用驱动控制装置，其具有专门用于在室外机内接收压缩机通断信号的信号线连接部，其特征在于具有变频装置，用于向压缩机供应变频电力；以及温度传感器，用于检测设置在室外机内的冷冻循环部件的温度；以及控制装置，用于控制变频装置，以便当压缩机的通断信号处于接通的状态时根据传感器所测出的冷动循环部件的温度来调整压缩机的转速。
在此情况下控制装置也可以这样控制变频装置，即减小被检测的冷冻循环部件的温度和预先设定的基准温度之差。
通过采用上述构成，能直接使用一般热泵方式的室内机，只要安装到室外机内，即可构成变频方式的空调机。
本发明的空调机的室外机用驱动控制装置是分体式的空调机的室外机用驱动控制装置，其中具有第1信号线连接部，用于在室外机内专门接收压缩机的通断信号；第2信号线连接部，用于专门接收室外风机的通断信号；第3信号线连接部，用于专门接收把四通阀切换到冷气侧或暖气侧所用的通断信号；其特征在于具有变频装置，用于向压缩机供应变频的电力；以及控制装置，其中包括微型计算机，用于根据第1、第2和第3信号线连接部的通断信号的通断状态组合情况，来对变频装置的输出频率、室外风机的驱动、停机、四通阀的切换进行控制。
在此情况下，在压缩机的通断信号为接通状态，室外风机的通断信号为接通状态，四通阀的通断信号把状态从暖气侧切换到冷气侧时，控制装置也可以这样控制变频装置，即把压缩机的转速提高到预定的除霜运转用设定转速。
再者，控制装置这样对变频器进行控制，即在把压缩机的转速提高到除霜运转用设定转速之后，在压缩机的通断信号为接通的状态下，四通阀的通断信号使其从冷气侧返回到了暖气侧状态时，使压缩机在规定时间内按照低的转速进行运转，该低转速是指低于四通阀的通断信号从暖气侧切换到冷气侧状态之前的转速，而且，按照该低转速和规定时间运转之后也可以使四通阀从冷气侧切换到暖气侧。
通过采用上述构成，可以直接使用一般热泵方式的室内机，只要安装到室外机内，即可作为变频方式的空调机，并且，能和变频方式的空调机一样进行除霜运转。
再者，控制装置也可以具有第1微型计算机，用于仅对变频装置进行控制；以及第2微型计算机，它被连接在第1、第2、第3信号线连接部，根据用于由这些信号线连接部所接收的通断信号，向四通阀驱动装置、室外风机驱动装置和第1微型计算机发送控制信号。
通过采用这样构成，也可以获得这样的效果即能把主要机构分成两部分进行装配，很容易安装到尺寸、形状不同的各种室外机内。
本发明的空调机的室外机用驱动控制装置，是分体式的空调机的室外机用驱动控制装置，其具有第1信号线连接部，用于在室外机内专门接收压缩机的通断信号；第2信号线连接部，用于专门接收表示室温和设定温度之差是否为规定值以下的通断信号；
第3信号线连接部，用于专门接收那种把四通阀切换到冷气侧或暖气侧所用的通断信号；其特征在于具有变频装置，用于向压缩机供应可变频的电力；以及控制装置，其包括微型计算机，以便根据第1、第2和第3信号线连接部的信号通断状态的组合，来对室外风机驱动、停机、四通阀切换和变频装置进行控制。
这时，也可以在控制装置根据第2信号线连接部的信号通断状态来检测室温和设定值之差是在规定值以下时，使压缩机的转速按规定值降低。
并且，控制装置根据第2信号线连接部的信号通断状态来检测出室温和设定温度之差在规定值以下，使压缩机转速按规定值降低，然后，也可以在根据第2信号线连接部的信号通断状态而检测出室温和设定温度之差大于规定值时，使压缩机的转速按规定值上升。
另一方面，控制装置根据第2信号线连接部的信号通断状态来检测出室温和设定温度之差在规定值以下，使压缩机的转速按第1设定值降低，然后，也可以在根据第2信号线连接部的信号通断状态而检测出室温和设定温度之差大于规定值时，使压缩机转速按照比第1设定值小的第2设定值来上升。
通过采用这种构成，能直接使用发送室外风机通断信号的一般热泵方式的室内机，只要安装到室外机上，即可作为变频方式的空调机。
也可以是室外机把上述第1、第2和第3信号线连接部作为1组，具有许多组信号线连接部，上述控制装置从多个室内机中接收通断信号，根据上述第1、第2和第3的信号线连接部的通断信号的通断状态的组合，来控制上述变频装置的输出频率、上述室外风机的驱动、停机以及上述四通阀的切换。
通过采用这种构成，可以直接使用多型号的一般热泵方式的室内机，只要安装到该室外机上，即可作为变频方式的空调机，能减小室温变动。
在上述空调机的室外机用驱动控制装置中，控制装置也可以具有电力变频装置，用于把来自交流电源的交流电压变换成直流电压；电抗器，它被串联连接在该电力变频装置的交流电源侧；以及短路通电装置，用于在交流电压波形的零交叉点附近通过电抗器使交流电源按规定期间进行短路通电。
通过采用这样的构成，也可以获得能改善功率因数的效果。
在上述空调机的室外机用驱动控制装置中，控制装置也可以具有电力变频装置，用于把来自交流电源的交流电压变换成直流电压；电抗器，它被串联连接在该电力变频装置的交流电源侧；以及短路通电装置，用于在交流电压波形的零交叉点附近通过电抗器使交流电源按第1设定期间进行短路通电，然后，紧接着按照比第1设定期间短的第2设定期间进行短路通电。
通过采用这种构成，也可以获得这样的效果，即抑制那种为改善电源功率因数而进行电抗器短路所产生的刺耳噪声。
附图的简单说明图1是空调机整体的控制电路图，其中安装了涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置的第1实施例。
图2是表示与微型机的一种功能相对应的处理过程的流程图，该微型机是图1所示的第1实施例的主要构成部分。
图3是表示与微型机的另一种功能相对应的处理过程的流程图，该微型机是图1所示的第1实施例的主要构成部分。
图4是表示与图3所示的微型机处理方法相对应的停机时间和运转频率的关系的时间图。
图5是表示与微型机的另一种功能相对应的处理过程的流程图，该微型机是图1所示的第实施例的主要构成部分。
图6是表示与图5所示的微型机处理方法相对应的温度差和运转频率的关系的线型图。
图7是表示与图5所示的微型机处理方法相对应的接收信号与实际动作状态的关系的时间图。
图8表示与微型机的另一种功能相对应的处理过程的流程图，该微型机是图1所示的第1实施例的主要构成部分。
图9是涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置的第2实施例被安装在室外机上的控制电路图。
图10是涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置的第3实施例被安装在室外机上的控制电路图。
图11是涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置的第4实施例被安装在室外机上的控制电路图。
图12是表示与微型机功能相对应的处理方法的流程图，该微型机是图11所示的第4实施例的主要构成部分。
图13是表示与图11所示的微型机处理方法相对应的实际动作状态的关系的时间图。
图14是涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置的第5实施例被安装在多型号空调机的室外机上的控制电路图。
图15是表示短路通电装置及其控制部以及变频装置的整流和平滑滤波部的详细构成的电路图，这些部分是涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置的第1至第5实施例的主要构成部分。
图16是说明图14所示的主要构成部分的动作的波形图。
图17是作为本发明适用对象的一般热泵方式的空调机的控制电路图。
实施本发明的最佳实施例以下根据附图所示的最佳实施例来详细说明本发明。
图1是表示涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置第1实施例的构成，同时是将其安装到室外机上的空调机整体控制电路图，图中，对于和表示过去的装置的图17相同的主要部分，标注相同的符号，其说明从略，室外机用驱动控制装置30被安装在室外机2的室外机侧连接端子21和内部装有变频驱动式的3相无电刷马达的压缩机22、室外风机23和四通阀25之间。
其中，室内机1具有电源线连接部L、N；第1信号线连接部，用于专门发送压缩机的通断信号；第2信号线连接部，用于专门发送室外风机的通断信号；第3信号线连接部，用于专门发送一种把四通阀切换到冷气侧或暖气侧的通断信号；以及室内机侧连接端子13，它由接地线连接部E构成；室外机2具有电源线连接部L、N；第1信号线连接部，用于专门接收压缩机的通断信号；第2信号线连接部，用于专门接收室外风机的通断信号；第3信号线连接部，用于专门接收一种把四通阀切换到冷气侧或暖气侧的通断信号；以及室外机侧连接端子21，它由接地线连接部E构成；室内机1和室外机2互相对应的连接部之间用许多条连接线3进行连接。
室外机用驱动控制装置30主要具有短路通电装置31、变频装置32、构成光耦合器的发光元件34A和受光元件34B、发光元件35A和受光元件35B、发光元件36A和受光元件36B、MCU33、温度传感器37、向室外风机23供应驱动电力的继电器接点38B、以及图中未示出的继电器(其继电器接点38C用于供应四通阀25的励磁电力)。
其中，短路通电装置31，详细说明如下它由电抗器311和开关电路312构成，在从电源线连接部L·N供应的交流电压波形的零交叉点附近，通过电抗器使交流电源按规定时间进行短路，这样能改善功率因数。并且，变频装置32被连接到短路通电装置31的输出侧。该变频装置32由以下3个部分构成对交流电压进行整流的整流电路321、对整流后的脉动电流进行平滑滤波的平滑滤波电容器322、以及6个晶体管(例如FET)按3相桥式进行连接，用于把直流变换成模拟三相交流的变频器主电路323，该变频装置32把单相交流电压变换成可变频的交流，供给到压缩机22内。
由发光元件34A和受光元件34B构成的光耦合器把在室外机侧连接端子21中的第1信号线连接部中收到的压缩机通断信号发送到MCU33内；由发光元件35A和受光元件35B构成的光耦合器，把在室外机侧连接端子21中的第2信号线连接部中接收的室外风机的通断信号发送到MCU33。由发光元件36A和受光元件36B构成的光耦合器，把在室外机侧连接端子21中的第3信号线连接部中接收的为把四通阀切换到冷气侧或暖气侧所用的通断信号发送到MCU33。
MCU33根据从3个光耦合器中发送的信号、以及用于检测室外冷冻循环部件，例如室外热交换器的温度所用的温度传感器37的信号，对变频器主电路323、继电器接点38B、38C进行控制，同时对短路通电装置31进行控制。
以下详细说明上述构成的第1实施例的动作。
从压缩机1通过连接线3，向室外机2发送压缩机通断信号、室外风机通断信号、为把四通阀切换到冷气侧或暖气侧所用的通断信号，这时这些通断信号被输入到MCU33内。因此，MCU33执行图2流程图所示的程序步101～117的处理。
也就是说，在101步检查是否从发送压缩机通断信号的第1信号线收到了接通信号，如果是接通状态，那么，在102步控制变频装置32，以便使压缩机22的转速徐徐上升，在103步，对用于设定上升控制时间的定时器1进行启动，接着在104步判断设定时间ts1是否已过。在此，若判断为设定时间ts1已过，则在105步判断压缩机22的实际转速是否已达到允许最高转速，如未达到，则进行106步的处理；如已达到，则进行108步的处理。
在106步，使压缩机22的转速上升控制停止，进行使转速按预定值增大的处理，在下一步107使定时器1复位，返回到103步的处理。在108步判断第1信号线状态是否为切断状态，如判断为切断状态，则在109步启动定时器2，以便检测切断时间是否已达到预先设定值，在109步进行处理，使压缩机22的转速按预定的一定值进行减小，接着在111步检查定时器2的定时间ts2是否已过，若时间尚未过去，则进行112步的处理；若时间已过，则进行113步的处理。在112步判断第1信号线是否为接通状态，若判断为接通状态，则进行103步以下的处理。
在113步判断压缩机22的实际转速是否已达到了允许最低转速，若未达到，则在114步使定时器2复位后，进行109以下的处理，若已达到，则在115步按规定时间保持该状态，然后，在116步判断第1信号线的状态是否为接通状态，若判断为是接通状态，则进行103步以下的处理；若判断为不是接通状态，即在最低转速下按规定时间进行运转后仍为切断状态，则在117步使压缩机22停止，结束处理。
MCU33通过进行上述处理，来进行控制，使压缩机的通断信号从切断状态变化为接通状态时，使压缩机22的转速徐徐上升，同时使其上升到预先设定的最高转速。并且，使压缩机通断信号从接通状态变化为切断状态，当继续保持切断状态时，进行控制，使压缩机22的转速徐徐下降，同时使其徐徐下降到预先设定的最低转速。再者，在最低转速下的运转状态按规定时间保持时，若为切断状态，则结束控制。并且，也进行这样的控制，即根据接通状态的持续时间的长短来调整压缩机的转速。
这样，通过采用图1所示的构成，进行图2所示的处理。即可直接使用一般热泵方式的室内机，只要把上述室外机用驱动控制装置安装到室外机上，把压缩机更改成变频驱动方式，即可作为变频方式的空调机。
但是，图2的流程图所示的控制，在运转开始时使压缩机的转速，例如从最低转速徐徐上升，可以认为在重复进行运转、停机的过程中，停机时间越长，能力要求越高。图3是表示一种处理方法的流程图，它用于在根据上述观点当要求能力高时改变起动时的运转频率。在此情况下，在121步检查有无停机指令，即压缩机的通断信号是否从接通状态变化成了切断状态，若有停机指令，则在122步启动定时器使其计算变频器的停机时间，在123步检查有无运转指令，即切断信号是否已从切断状态变化成了接通状态，在124步检查停机时间t是否超过了最大设定值Ts3(控制方法应当是从停机指令到运转指令的时间t越长时，运转频率提高的越多)，若已停机时间超过最大设定值，则以较高的运转频率f3来起动变频器。若停机时间t在最大设定值Ts3以下，则在126步检查停机时间t是否超过了中间设定值ts2，若已超过，则在127步以中间的运转频率f2(＜f3)来启动变频器。若停机时间t在中间设定值Ts2以下，则在128步检查停机时间t是否超过了最小设定值ts1若已超过，则在129步以最低运转频率f1(＜f2)来启动变频器。在停机时间t为最小设定值ts1以下的情况下，在130步保持停止运转状态，返回到121步的处理。而且，在此情况下的运转频率f3、f2、f1被设定范围接近于最低转速，低于上述压缩机的最高转速和最低转速的控制范围的中间值。
图4(a)、(b)、(c)是表示该关系的时间图。若从在时刻t0接收停机指令之后到接收运转指令之前的时间t在ts1＜t＜ts2的范围内，则用运转频率f1来进行起动；若在ts2＜t＜ts3的范围内，则用运转频率f2进行起动；若超过ts3则用运转频率f3进行起动。
因此，通过进行图3和图4所示的处理，能用适应要求能力的频率进行起动，并且能避开断续运转。
另一方面，以室外热交换器为代表的冷冻循环部件温度，空调负荷越大时，与预先设定的温度之差越大。所以，检测出冷冻循环部件的温度，与设定温度之差越大时，对驱动压缩机的变频器运转频率提高得越多，使温度差减小得越多，因此，能高效率地运转，使室内温度接近于设定值。
图1所示的温度传感器37检测出作为冷冻循环部件的室外热交换器温度，把该被检测温度Tj加到MCU33内。并且，在MCU33内设定一种与暖气、暖气的各运转方式相对应的适当目标温度Tcy,MCU33具有这样一种功能，即根据这些检测温度Tj、和目标温度Tcy来进行图5的处理。
也就是说，若在131步判断出从发送压缩机通断信号的第1信号线收到了接通信号，则在132步控制变频器32的运转频率，使压缩机22的转速徐徐上升，在133步检测出作为冷冻循环部件的室外热交换器的被检测温度Tj、以及预先设定的目标温度Tcy的温度差ΔT(冷气方式时ΔT=Tcy-Tj、暖气方式时ΔT=|Tcy-Tj|)。接着，在134步，判断温度差ΔT是否小于目标温度差ΔTs0，若判断为温度差ΔT小于目标温度差ΔTs0，则在135步使压缩机停止运转。相反，若判断为温度差ΔT大于目标温度ΔTs0，则在136步判断温度差ΔT是否小于目标温度差ΔTs1(＞ΔTs0)，若判断为温度差ΔT小于目标温度差ΔTs1，则在137步停止对变频器转速进行上升控制，使变频装置32按照频率f1进行运转。相反，若判断为温度差ΔT大于目标温度差ΔTs1，则在138步判断温度差ΔT是否小于目标温度差ΔTs2(＞ΔTs1)，若判断为温度差ΔT小于目标温度差ΔTs2，则在139步使变频装置32按照频率f2进行运转。相反，若判断为温度差ΔT大于目标温度差ΔTs1，则在140步使变频装置32按照频率f3进行运转。下面在141步判断是否从第1信号线收到了切断信号。若已收到，则使变频装置32停止工作，从而使压缩机停机；若未收到，则进行133步以下的处理。
而且，当进行这些处理时，若温度差ΔT发生变化，则变频装置32的运转频率f也发生变化。图6(a)表示在按照暖气方式运转时，运转频率f随温度ΔT的变化而变化的情况；图6(b)表示在按冷气方式运转时运转频率f随温度差ΔT的变化而变化的情况。无论是哪种运转方式，也都是在温度差ΔT呈减小趋势时和呈增大趋势时保持差别，抑制频繁的频率变动，同时温度差越大，运转频率f越高，当温度差小于最小目标温度差ΔTs1时，使运转停止。
这样，通过进行图5和图6所示的处理，即可直接使用一般热泵方式的室内机，只要把上述室外机用驱动控制装置安装到室外机上，把压缩机更改为变频驱动方式，即可作为变频方式的空调机。
但是，一般热泵型空调机和在以暖气方式运转时出现霜的情况下，把图7(a)、(b)、(c)所示的组合的通断信号发送到室外机，进行除霜运转。构成图1所示的室外机用驱动控制装置30的MCU33进行图7(d)、(e)、(f)所示的控制。
也就是说，在时刻t1为了切换到除霜运转，使压缩机的通断信号保持在接通状态下不，使室外风机的通断信号从接通状态变化到切断状态，使四通阀的通断信号从接通状态变化到切断状态。另一方面，MCU33根据这些通断信号的组合来识别已从暖气指令变为除霜指令，使在此之前驱动压缩机的变频器运转频率从f1降低到f2(＜f1)。这是为了减小切换噪音，因为，若在从暖气指令变更为除霜指令之后立即对四通阀进行切换控制则由于冷媒压力变动而产生巨大的切换噪音。因此，通过上述控制，能减小从压缩机来看的冷冻剂排出侧和吸入侧的压力差。用频率f2仅按规定时间运转之后，在时刻t2使压缩机的运转频率从f2提高到f3(＞f1)，同时，使室外风机23停机，把四通阀25切换到冷气侧。这样，能提高除霜运转效率。若在时刻t3从除霜指令切换到暖气指令，则为了减小四通阀的切换声音，使压缩机的运转频率从f3再次降低到f2，在经过了规定时间后的时刻t4使压缩机运转频率恢复到f1，使室外风机23运转，同时，把四通阀25切换到暖气侧。
图8是表示进行这些控制的MCU33的具体处理方法的流程图。也就是说，在151步判断第1、第2和第3信号线的通断信号是否全部为接通状态的暖气方式。在判断为暖气方式的情况下，在153步根据室外风机的通断信号的状态来调整压缩机运转频率，同时，驱动室外风机23，把四通阀25保持在暖气侧，继续进行暖气运转。在153步判断在第1、第2和第3信号线中，第2和第3信号线的通断信号是否变成了切断状态，即让室外风机停机，根据四通阀切换到冷气侧的状态来判断是否是除霜方式。这时，若判断为不是除霜方式，则返回到151步的处理，若判断为是除霜方式，则在154步存储压缩机现在的运转频率。
然后，在155步启动定时器以便计算除霜开始时间，在156步使压缩机运转频率降低一级，在157步等待定时器的设定时间的经过，然后进入158步的处理，在158步使压缩机运转频率上升到除霜用频率，同时使室外风机23停机，并且把四通阀25切换到冷气侧。然后，在159步判断第1、第2和第3信号线的通断信号是否全部恢复到接通状态的暖气方式。在判断为暖气方式时，在106步启动定时器，以便计算除霜恢复时间，在156步使压缩机运转频率与即将进入除霜运转之前所存储的频率相比降低一级，在162步等待定时器的设定时间经过，然后进入163步的处理，根据室外风机的通断信号状态来调整压缩机运转频率，同时驱动室外风机23，把四通阀25切换到暖气侧，转入暖气运转。
另一方面，在151步判断为不是暖气方式的情况下，在164步判断是否是冷气方式，若是冷气方式，则根据室外风机的通断信号的状态，调整压缩机运转频率，同时驱动室外风机23，使四通阀25保持在冷气侧的状态下继续进行运转。
因此，MCU33进行图7和图8中说明的处理，就能进行与变频方式空调机相同的除霜运转。
图9是把涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置第2实施例安装在室外机2上的电路图，图中，与表示第1实施例的图1相同的部分，标注相同的符号，其说明从略。该实施例能把室外风机23的转速切换到2级，其构成是，把继电器切换接点38D连接到继电器接点38B和室外风机23之间，该接点38D能任意切换到高速运转的H侧和低速运转的L侧，由MCU33来进行这种切换控制。这样，能把室外风机23的转速切换到2级，因此能进一步扩大室外机的能力控制范围。
图10是把涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置的第3实施例安装到室外机2上的控制电路图，对图中与表示第1实施例的图1相同的部分标注相同的符号，省略其说明。该实施例把图1所示的MCU33的功能分割成2个MCU33A、33B共同具有，构成光耦合器的发光元件34A、35A、36A以及受光元件34B、35B、36B，具有继电器接点的38B和38C的继电器、温度传感器37和MCU33A安装到一块电路板上，使MCU33A具有对室外风机23和四通阀25进行控制的功能，构成冷冻循环控制部。并且，把MCU33B短路通电装置31和变频装置32安装在一块基板上，使MCU33B具有对短路通电装置31和变频装置32进行控制的功能，构成为变频控制部。MCU33A向MCU33B仅发送第1、第2和第3信号线的通断信号。
这样还能获得这样的效果，即通过把主要部分分成2块电路板进行装配，能非常容易地安装在尺寸、形状不同的各种室外机上。
但是，一般热泵方式的空调机，仅仅更改室内机的控制程序，还可以从室内机向室外机发送压缩机通断信号、与室温和设定值的温度差大小相对应的通断信号、以及四通阀的通断信号，这样，能由室外机来驱动和控制压缩机22、室外风机23和四通阀25。
图11是把适用本发明的第4实施例安装到室外机2上的电路图，它适用于上述仅部分更改室内机的控制程序的这种方式的空调机。图中对于和表示第1实施例的图1相同的部分，标注相贩符号，省略其说明。该实施例与图1不同的仅仅是在室外机侧连接端子21的第2信号线连接部内把与室温和设定值的温度差的大小相对应的通断信号作为信息信号进行输入，以及与此相对应的MCU33的具体处理方法。
图12是表示图11所示的MCU33的具体处理方法的流程图，图13是与图12的处理方法相对应的时间图。在此情况下MCU33进行171～186步的处理。
也就是说，在171步检查是否从传送压缩机通断信号的第1信号线接收了接通信号，若是接通状态，则在172步控制变频装置32使压缩机22的转速徐徐上升，在173步启动已设定了上升控制时间的定时器1，接着在174步判断设定时间ts1是否已过。在此，若判断为设定时间ts1已过，则在175步判断压缩机22的实际转速是否已达到允许最高转速，若未达到，则进行176步的处理；若已达到，则进行180步的处理。
在176步停止对压缩机22进行转速上升控制，进行处理使转速按预定的一定值提高，在下一步177使定时器1复位，转入178步的处理。在178步检查是事否从发送压缩机通断信号的第1信号线收到了切断信号，若是切断状态，则在179步对压缩机和室外风机进行停机处理，再进行其他处理，在未收到切断信号的情况下，进行173步以下的处理。
另一方面，在174步判断为定时器的设定时间ts1尚未过去时，或者在175步判断为实际转速已达到最高转速时，在180步检查是否从第2信号线收到了接通信号。即检查温度差是否在规定值以下。在判断为不是在规定值以下，是切断状态的情况下，进行174步以下的处理，进行压缩机转速提高处理。若是接通状态，则可判断出设定值和室温的温度差很小，在181步使压缩机转速仅降低规定值(提高单位的2级)，接着在182步启动定时器2，以便累计接通状态时间。
在下一步183，判断第2信号线的状态是否是切断状态，当是切断状态，即温度差大时，在184步，使压缩机转速提高一级，进行177步的处理。另一方面，在183步判断出第2信号线的状态是接通状态，即温度差很小时，在185步判断定时器2的设定时间ts2是否已过，若为已过，则在186步使压缩机转速降低一级，返回到183步的处理。即定时器2的设定时间每经过一次，就使压缩机转速降低一级。
由于MCU33进行上述处理，使压缩机的通断信号从切断状态变化到接通状态时进行控制，使压缩机22的转速徐徐上升，同时使其上升到预先设定的最高转速。并且，若压缩机的通断信号从接通状态变化成切断状态，则停止控制压缩机22和室外风机23，使空调控制停止。再有，若从第2信号线上根据与温度差相对应的通断信号的状态，检测出室温和设定温度之差为规定值以下，则进行控制，使压缩机转速仅下降规定值。然后，若检测出室温和设定温度之差大于规定值，则进行控制，使压缩机转速仅上升规定值。
图14是涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置的第5实施例安装到多种型号的空调机的室外机上的电路图。对于图中与表示第1实施例的图1相同的部分标注相同的符号，省略其说明。这是把2台室内机1A、1B连接到1台室外机2上，在室外机2上具有连接室内机1A的信号线的第1室外机侧连接端子21A、以及连接室内机1B的信号线的第2室外机侧连接端子21B室外机用驱动控制装置30通过个数与室外机侧连接端子21A、21B的信号线连接部相对应的光耦合器来把各种信号输入到MCU33内。在此情况下MCU33根据各信号线连接部的信号通断状态来计算空调负荷，综合地进行与图2所示大体相同的处理。
这样，通过采用图14所示的构成，能直接使用多种型号的一般热泵方式的室内机，只要把上述室外机用驱动控制装置安装到该室外机上，把压缩机更改成变频驱动方式，即可作为变频方式的空调机。
图15是表示上述各实施例所示的短路通电装置31及其控制部以及变频装置32的整流、平滑滤波部的详细构成的电路图。在此，整流电路321中并联地连接二极管D1和D2的串联连接电路和二极管D3和D4的串联连接电路，再并联地连接电容器C1和C2的串联连接电路，电容器C1和C2的相互连接点被连接到二极管D3和D4的相互连接点上。
另一方面，短路通电装置31具有电抗器311和开关电路312。其中，电抗器311的一端被连接到室外机侧连接端子21的电源线连接部L上，电抗器311的其他端被连接到构成整流电路321的二极管D1和D2的相互连接点上。而且，室外机侧连接端子21的电源线连接部N被连接到二极管D3和D4的相互连接点上。并且，开关电路312并联地连接二极管D5和D6的串联连接电路、以及二极管D7和D8的串联连接电路，形成二极管桥式电路。其中，二极管D5和D6的相互连接点被连接在电抗器311的负荷侧，二极管D7和D8的相互连接点被连接到电源线连接部N上。另外，在并联连接了二极管D5和D6的串联连接电路和二极管D7和D8的串联连接电路的两端部，连接了晶体管T的集电极和发射极。
为了对该晶体管T进行通断控制，设置了零交叉检测装置51、驱动信号生成装置52和短路元件驱动装置53。其中，零交叉检测电路51例如由光耦合器、变流器等构成，用于检测交流电压的零点，并将该检测信号供给到驱动信号生成装置52内。驱动信号生成装置52是让MCU33具有该功能，它生成一种改善功率因数脉冲、以及与该改善功率因数脉冲相比宽度非常小的降低噪声脉冲，供应到短路元件驱动装置53内。短路元件驱动装置53响应这些改善功率因数脉冲和降低噪声脉冲，使晶体管T处于寻通状态，通过开关电路312，使交流电源短路。
以下也参照图16的波形图，详细说明图15所示的短路通电装置31及其控制部以及变频装置32的整流、平滑滤波部的动作。若把100V的交流电压供给到电源线连接部L、N之间，则该交流电压借助于由二极管D1、D2、电容器C1、C2和平滑滤波电容器322构成的倍压整流电路而进行倍压整流和平滑滤波。即在相对于电源线连接部N来说电源线连接部L为正的期间，电流经过电源线连接部L→电抗器311→二极管D1→电容器C1→电源线连接部N的路线进行流动，因此，电容器C1被充电。并且，在相对于电源线连接部L来说，电源线连接部N为正的期间，电流经过电源线连接部N→电容器C2→二极管D2→电抗器311→电源线连接部L的路线进行流动，因此，电容器C2被充电。所以，平滑滤波电容器322利用电容器C1的两端电压和电容器C2的两端电压之和的电压来进行充电，约280V的直流电压被供给到后续的变频器主电路323内。
而且，构成整流电路321的二极管D3形成一种放电电路，用于防止在电容器C2初期充电时电容器C1被反极性充电；同样，二极管D4形成一种放电路，用于防止在电容器C1初期充电时电容器C2被反极性充电。
这时，电源线连接部L、N之间供应的交流电压具有图16的符号61所示的下弦波形。零交叉检测装置51检测该交流电压的零点、即零交叉点，驱动信号生成装置52由该检测信号进行驱动。
若驱动信号生成装置52被零交叉检测装置51的零点检测信号进行驱动，则在交流电源的零点通过后产生图16所示的改善功率因数脉冲64a和降低噪音脉冲64b。为适应改善功率因数脉冲64a和降低噪音脉冲64b，由短路元件驱动装置53把晶体管T调到导通状态。这样一来，交流电源就通过电抗器311和二极管桥式电路而被短路。其结果，电源电流的导通期间扩大，同时能改善功率因数。并且，若短路元件驱动装置53响应降低噪音脉冲64b而把晶体管T调到导通状态，则电抗器311的短路被解除，能减小短路电流被切断时的噪音。
具体来说，在图16中对符号62所示的改善功率因数之前的电源电流波形，通过改善功率因数脉冲64a进行功率因数改善之后的电源电流波形，如符号63所示，电源电流的导通期间扩大，可以看出，这样能改善电源功率因数。并且，继改善功率因数脉冲64a之后，输出一种脉冲宽度非常小的降低噪音脉冲64b，在电抗器311被短路的情况下的短路电流被切断时，从电抗器中产生的「叽」这样的不舒服的噪音能够减小，并且几乎不响应电源电流的波形和电源功率。
而且，改善功率因数脉冲64a和降低噪音脉冲64b，即使其产生的顺序相反，或者，在改善功率因数脉冲64a之前和之后这两个时间均产生降低噪音脉冲64b，即可进一步适当降低噪音。并且，改善功率因数脉冲64a和降低噪音脉冲64b，两者均不限只有一个，例如也可以在1个改善功率因数脉冲64a之前或之后产生2个降低噪音脉冲64b。也可以在2个改善功率因数脉冲64a之前或之后产生多个降低噪音脉冲64b。
把以上用图15和图16说明的短路通电装置安装到室外机用驱动控制装置30内，即可获得改善电源功率因数并抑制电抗器短路所造成的刺耳噪音。
产业上的利用可能性通过以上说明可以看出涉及本发明的空调机的室外机用驱动控制装置，能直接使用一般热泵方式的室内机，只要安装在室外机上，即可作为变频方式的空调机。
权利要求
1．一种空调机的室外机用驱动控制装置，它是分体式的空调机的室外机用驱动控制装置，其中具有在室外机内专门用于接收压缩机通断信号的信号线连接部，其特征在于具有变频装置，用于向所述压缩机供应可变频率的电力；以及控制装置，用于对变频装置进行控制，以便当通过信号线连接部而接收的所述压缩机通·断信号从切断状态变化为接通状态时，所述压缩机的转速徐徐上升。
2．一种空调机的室外机用驱动控制装置，它是分体式空调机的室外机用驱动控制装置，其中具有专门用于在室外机中接收压缩机通断信号的信号线连接部，其特征在于具有变频装置，用于向所述压缩机供应可变频率电力；以及控制装置，用于对变频装置进行控制，以便当通过信号线连接部而接收到的所述压缩机通断信号从切断状态变换到接通状态时，所述压缩机的转速上升到预先设定的转速。
3．如权利要求1或2所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于具有在所述压缩机通断信号从接通状态变化到切断状态时，由所述控制装置对变频装置进行控制，使所述压缩机的转速徐徐下降的功能。
4．如权利要求1或2所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于具有当所述压缩机的通断信号从接通状态变化到切断状态时，由所述控制装置来控制变频装置，使所述压缩机的转速降低到比预先设定的转速值低的最低转速的功能。
5．如权利要求4所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置在使所述压缩机转速下降到最低转速时，使转速徐徐下降。
6．一种空调机的室外机用驱动控制装置，它是分体式空调机的室外机用驱动控制装置，其中具有专门用于在室外机内接收压缩机通断信号的信号线连接部，其特征在于具有变频装置，用于向所述压缩机供应变频电力；以及控制装置，其用于对变频装置进行控制，其包括用于累计所述压缩机通断信号从切断状态变化到接通状态后的接通状态持续时间的定时装置，以便根据接通状态的持续时间的长短来调整所述压缩机的转速。
7．一种空调机的室外机用驱动控制装置，其是分体式空调机的室外机用驱动控制装置，其具有专门用于在室外机内接收压缩机通断信号的信号线连接部，其特征在于具有变频装置，用于向所述压缩机供应变频电力；以及控制装置，用于对变频装置进行控制，其具有用于累计所述压缩机通断信号从接通状态变化到切断状态后再返回到接通状态的切断状态持续时间的定时装置，以根据切断状态的持续时间的长短来调整返回到接通状态后的所述压缩机转速。
8．如权利要求7所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置控制变频装置，以便当切断状态的持续时间超过了预先设定的设定值时，提高所述压缩机的转速。
9．如权利要求8所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于上述设定值设定了多个，其大小各不相同。
10．一种空调机的室外机用驱动控制装置，其是分体式空调机的室外机用驱动控制装置，其具有专门用于在室外机内接收压缩机通断信号的信号线连接部，其特征在于具有变频装置，用于向所述压缩机供应变频电力；以及温度传感器，用于检测设置在室外机内的冷冻循环部件的温度；以及控制装置，用于控制变频装置，以便当所述压缩机的通断信号处于接通的状态时，根据所述温度传感器所测出的冷动循环部件的温度来调整所述压缩机的转速。
11．如权利要求10所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置用于控制变频装置，以减小被检测的冷冻循环部件的温度和预先设定的基准温度之差。
12．一种空调机的室外机用驱动控制装置，它是分体式的空调机的室外机用驱动控制装置，其具有第1信号线连接部，用于在室外机内专门接收压缩机的通断信号；第2信号线连接部，用于专门接收室外风机的通断信号；第3信号线连接部，用于专门接收把四通阀切换到冷气侧或暖气侧所用的通断信号；其特征在于具有变频装置，用于向所述压缩机供应变频的电力；以及控制装置，其包括微型计算机，用于根据第1、第2和第3信号线连接部的通断信号的通断状态组合，来对变频装置的输出频率、室外风机的驱动、停机、所述四通阀的切换进行控制。
13．如权利要求12所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于在所述压缩机的通断信号为接通状态，室外风机的通断信号为接通状态，所述四通阀的通断信号把状态从暖气侧切换到冷气侧时，所述控制装置控制变频装置，以把所述压缩机的转速提高到预定的除霜运转用设定转速。
14．如权利要求13所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置对变频器进行控制，在把所述压缩机的转速提高到除霜运转用设定转速之后，在所述压缩机的通断信号为接通的状态下，所述四通阀的通断信号使状态从冷气侧返回到暖气侧时，使所述压缩机在规定时间内按照低的转速进行运转，该低转速是指低于所述四通阀的通断信号从暖气侧切换到冷气侧状态之前的转速，而且，按照该低转速运转规定时间之后，使所述四通阀从冷气侧切换到暖气侧。
15．如权利要求12所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置具有第1微型计算机，用于仅对变频装置进行控制；以及第2微型计算机，它被连接在第1、第2、第3信号线连接部上，用于根据由这些信号线连接部所接收的通断信号，向四通阀驱动装置、室外风机驱动装置和第1微型计算机发送控制信号。
16．一种空调机的室外机用驱动控制装置，它是分体式的空调机的室外机用驱动控制装置，其中具有第1信号线连接部，用于在室外机内专门接收压缩机的通断信号；第2信号线连接部，用于专门接收表示室温和设定温度之差是否为规定值以下的通断信号；第3信号线连接部，用于专门接收用于把四通阀切换到冷气侧或暖气侧的通断信号；其特征在于具有变频装置，用于向所述压缩机供应可变频的电力；以及控制装置，其包括微型计算机，以便根据第1、第2和第3信号线连接部的信号通断状态的组合，来对室外风机驱动、停机、所述四通阀切换和变频装置进行控制。
17．如权利要求16所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置，当根据第2信号线连接部的信号通断状态，检测出室温和设定温度之差是在规定值以下时，使所述压缩机的转速仅降低规定值。
18．如权利要求16所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置，根据第2信号线连接部的信号通断状态，当检测出室温和设定温度之差在规定值以下，而使所述压缩机转速仅按规定值降低后，根据第2信号线连接部的信号通断状态，当检测出室温和设定温度之差大于规定值时，使所述压缩机的转速只上升规定值。
19．如权利要求16所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置，当根据第2信号线连接部的信号通断状态检测出室温和设定温度之差在规定值以下，而使所述压缩机的转速仅降低第1设定值后，根据第2信号线连接部的信号通断状态，当检测出室温和设定温度之差大于规定值时，使所述压缩机转速只以比第1设定值小的第2设定值来上升。
20．如权利要求12或16所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于室外机把上述第1、第2和第3信号线连接部作为1组，而具有多组信号线连接部，上述控制装置从多个室内机接收通断信号，而根据上述第1、第2和第3的信号线连接部的通断信号的通断状态的组合，来控制上述变频装置的输出频率、上述室外风机的驱动、停机以及上述四通阀的切换。
21．如权利要求1～20中的任一项所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置具有电力变换装置，用于把来自交流电源的交流电压变换成直流电压；电抗器，它被串联连接在该电力变换装置的交流电源侧；以及短路通电装置，用于在交流电压波形的零交叉点附近，通过电抗器使所述交流电源按规定期间进行短路通电。
22．如权利要求1～20中的任一项所述的空调机的室外机用驱动控制装置，其特征在于所述控制装置具有电力变频装置，用于把来自交流电源的交流电压变换成直流电压；电抗器，它被串联连接在该电力变换装置的交流电源侧；以及短路通电装置，用于在交流电压波形的零交叉点附近，通过电抗器使交流电源按第1设定期间进行短路通电，然后，紧接着按照比第1设定期间短的第2设定时间进行短路通电。
全文摘要
一种空调机的室外机用驱动控制装置30,其具有在室外机2内专门用于接收压缩机通断信号的信号线连接部21,其特征在于具有:变频装置32,用于向所述压缩机22供应可变频率的电力;及控制装置33,用于对变频装置进行控制,以便当通过信号线连接部21而接收的所述压缩机22通·断信号从切断状态变化为接通状态时,所述压缩机的转速徐徐上升。其原封不动地使用一般热泵方式的室内机,只要安装到室外机上即可作为变频方式的空调机。
文档编号F25B49/02GK1324443SQ99812629
公开日2001年11月28日 申请日期1999年9月22日 优先权日1998年10月26日
发明者金泽秀俊, 宫崎浩, 小林隆, 神户崇幸, 田熊顺一, 伊势川浩行 申请人:东芝开利株式会社